JP7362254B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）などの画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を重畳して形成したフルカラーのトナー像を、転写部材に電圧を印加することでシートに転写して画像を形成する構成が広く知られている。

また特許文献１では、このような画像形成装置において、転写部材に印加する転写電圧を調整するモードを実行する構成が記載されている。このモードでは、転写部材に印加する転写電圧を切り替えてシートに複数のパッチ画像を形成し、このパッチ画像の転写性を見てユーザが最適な転写電圧を設定する。

また特許文献２では、転写電圧を調整するモードにおいて、パッチ画像を形成する際の基準となる転写電圧をユーザによって設定可能な構成が記載されている。

特開２０００－２２１８０３号公報 特開２００４－２８０００３号公報

しかし特許文献２に記載の構成では、パッチ画像を形成する際の基準となる転写電圧を設定する際に、過去に実行されたモードの結果を用いるために、呼び出しボタンによって過去のモードの結果を呼び出す必要があり、ユーザに手間がかかる。

そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、転写電圧を調整するモードにおいて、過去のモードの結果を簡単に用いることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、像担持体と、電圧が印加されることで、前記像担持体に担持されたトナー像をシートに転写する転写部材と、非画像形成時において、前記像担持体に担持されたトナー像をシートに転写する転写部に記録材がない状態で前記転写部材に印加される電圧と、前記転写部材に流れる電流との関係に基づいて決定される第１分担電圧と、記録材の種類に基づいて予め決定された第２分担電圧と、に基づいて画像形成時に前記転写部材に印加する転写電圧を設定する第１設定モードと、前記転写部材に複数の異なるテスト電圧を印加させて複数の検査用画像を前記像担持体からシートに転写することにより形成されるテストチャートを出力し、該テストチャートに基づき、画像形成時に前記転写部材に印加する転写電圧を設定可能な第２設定モードと、をそれぞれ実行可能な制御部と、前記第２設定モードにおいて、前記テストチャートを出力した後、前記転写電圧を設定する前に、前記複数の検査用画像に紐づいた入力値を入力可能な操作部と、を備え、前記複数の異なるテスト電圧は、前記第１設定モードで決定された前記第１分担電圧と、所定の基準値に紐づけられた所定の分担電圧と、に基づいて設定される基準電圧と、前記基準電圧に連動して設定され、前記基準電圧より低い電圧レベルを有する複数の第１テスト電圧と、前記基準電圧に連動して設定され、前記基準電圧より高い電圧レベルを有する複数の第２テスト電圧と、を含み、前記制御部は、前記第２設定モードにおいて、前記第１設定モードで決定された前記第１分担電圧と、前記操作部から入力される前記入力値と、に基づいて、前記転写電圧を設定するように構成されており、前回の前記第２設定モードを実行する記録材の種類と、次回の前記第２設定モードを実行する記録材の種類が同一である場合、前記制御部は、前回の前記入力値に基づき、次回の前記第２設定モードで用いられる前記所定の基準値に紐づけられた前記所定の分担電圧を更新することを特徴とする。

本発明によれば、画像形成装置において、転写電圧を調整するモードにおいて、過去のモードの結果を簡単に用いることができる。

画像形成装置の断面概略図である。 画像形成装置のシステム構成の一部を示すブロック図である。 設定モードのフローチャートである。 操作部の表示画面を示す図である。 シートにパッチ画像を形成した様子を示した図である。 画像形成装置の断面概略図である。 分光センサの模式図である。 ステータスＡフィルタと視覚度分光特性を示す図である。 設定モードのフローチャートである。

（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

画像形成装置Ａは、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色のトナーを中間転写ベルトに転写した後、シートに画像を転写して画像を形成する中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置である。なお、以下の説明において、上記各色のトナーを使用する部材には添え字としてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付するものの、各部材の構成や動作は使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じであるため、区別を要する場合以外には添え字を適宜省略する。

図１に示す様に、画像形成装置Ａは、シートＳにトナー像を転写して画像を形成する画像形成部４０と、画像形成部４０に向けてシートを給送するシート給送部（不図示）と、シートにトナー像を定着させる定着部としての定着装置４６を備える。なお、画像形成に用いられるシートＳとしては、例えば普通紙、合成樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シートなどが用いられる。

画像形成部４０は、感光ドラム５１（５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ）と、感光ドラム５１の表面を帯電させるゴム製の帯電ローラ５２（５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋ）を備える。またレーザスキャナユニット４２（４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋ）、現像装置２０（２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ）を備える。またドラムクリーナ５５（５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５Ｋ）、前露光装置５４（５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋ）、中間転写ユニット４４を備える。

中間転写ユニット４４は、一次転写ローラ４７（４７Ｙ、４７Ｍ、４７Ｃ、４７Ｋ）、中間転写ベルト５０（像担持体）、二次転写ローラ６１、二次転写対向ローラ６２、テンションローラ８２、駆動ローラ８１、ベルトクリーナ８０などを備える。

感光ドラム５１（感光体）は、外径３０ｍｍの負帯電性の有機感光体（ＯＰＣ）である。感光ドラム５１は、アルミニウム製シリンダの外周面に、下引き層、光電荷発生層、電荷輸送層を順に塗布して形成された３層構成をしている。

現像装置２０は、アルミニウム製の現像スリーブ２４（２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋ）を備える。現像スリーブ２４の内側には、不図示のマグネットローラが非回転状態で内包されている。現像スリーブ２４は、非磁性のトナー及び磁性のキャリアを有する現像剤を担持して、感光ドラム５１と対向する位置にある現像領域に現像剤を搬送する。なお、現像装置２０内の現像剤が少なくなると、トナーボトル４１（４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ）から現像装置２０に現像剤が供給される。

一次転写ローラ４７は、イオン導電系発泡ゴム（ＮＢＲゴム）の弾性層と芯金から構成され、外径が１５～２０ｍｍであり、電気抵抗が１×１０^５～１×１０^８Ω（測定環境：２３℃、５０％ＲＨ、印加電圧２ｋＶ）である。

中間転写ベルト５０は、テンションローラ８２、二次転写対向ローラ６２、駆動ローラ８１によって張架されており、駆動ローラ８１の回転に従動して周回移動する。なお、テンションローラ８２は、不図示のばねの付勢力によって中間転写ベルト５０を外側へ押し出している。これにより中間転写ベルト５０には２～５ｋｇ程度の張力が掛けられている。

また中間転写ベルト５０は、基層、弾性層、表層の三層から構成されている。本実施形態ではポリイミドの基層で厚み８５μｍ、ＣＲゴムにイオン導電剤とカーボンブラックを含有した弾性層で厚み２６０μｍ、ウレタンにＰＴＦＥを含有した表層で厚み２μｍとしている。また中間転写ベルト５０の初期の体積抵抗率は５×１０^９Ω・ｃｍ、ＭＤ１硬度７０度のものを用いる。

なお、基層は、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂や各種ゴム等に、帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させた材料を用い、厚みを０．０５ｍｍ～０．１５ｍｍとしている。弾性層は、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどの各種ゴム等に、イオン導電剤を適当量含有させた材料を用い、シートＳの凹凸への追従性や耐久性の点から厚みは０．１ｍｍ～０．５００ｍｍとなっている。表層は、例えばポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂等の１種類の樹脂材料か、弾性材ゴム、エラストマ、ブチルゴム等の弾性材料のうち２種類以上の材料を基材として使用し、厚みは０．０００２ｍｍ～０．０２０ｍｍとなっている。また、シートＳへのトナーの転写性を考慮して潤滑性を高める材料として、この基材に対して例えばフッ素樹脂等の粉体や粒子を１種類あるいは２種類以上、又は異なる粒径のものを分散させることで表層を形成する。

また中間転写ベルト５０の体積抵抗率は、５×１０^８～１×１０^１４Ω・ｃｍ（測定環境：２３℃、５０％ＲＨ）、硬度は、ＭＤ１硬度で６０～８５°（測定環境：２３℃、５０％ＲＨ）としている。また静止摩擦係数は、０．１５～０．６（測定環境：２３℃、５０％ＲＨ、測定器：ＨＥＩＤＯＮ社製ｔｙｐｅ９４ｉ）としている。

二次転写ローラ６１は、中間転写ベルト５０の外周面に当接して配置されている。二次転写ローラ６１は、芯金とイオン導電系発泡ゴム（ＮＢＲゴム）の弾性層から構成され、外径２０～２５ｍｍのローラである。二次転写ローラ６１の電気抵抗は１×１０^５～１×１０^８Ω（Ｎ／Ｎ（２３℃、５０％ＲＨ）測定、２ｋＶ印加）に調整される。

次に、画像形成動作について説明する。画像形成装置Ａは、４つの感光ドラム５１に各色のトナー像を形成してフルカラー画像を形成するモードと、感光ドラム５１Ｋにブラックのトナー像を形成してブラック単色で画像を形成する白黒モードを実行することができる。以下では、フルカラー画像を形成するモードについて説明する。

まず図２に示す制御部３０が画像形成ジョブ信号を受信すると、シートカセット（不図示）に積載収納されたシートＳが給送ローラ（不図示）によって給送される。その後、シートＳは、レジストローラ８３によって、二次転写ローラ６１と二次転写対向ローラ６２から形成される二次転写部Ｎに搬送される。

一方、画像形成部４０においては、まず帯電ローラ５２に直流電圧が印加されることで、帯電ローラ５２に接触する感光ドラム５１表面が帯電させられる。その後、不図示の原稿読取装置やパーソナルコンピュータ等のホスト機器、あるいはデジタルカメラやスマートフォン等の外部機器から伝送された画像信号に応じて、レーザスキャナユニット４２が感光ドラム５１表面にレーザ光束を照射する。これにより感光ドラム５１表面に静電潜像が形成される。

その後、現像装置２０が有する現像スリーブ２４に直流電圧が印加されることで、感光ドラム５１表面に形成された静電潜像にトナーを付着され、感光ドラム５１表面にトナー像が形成される。このように感光ドラム５１表面に形成されたトナー像は、感光ドラム５１と一次転写ローラ４７から形成される一次転写部に送り込まれる。

一次転写部に送り込まれたトナー像は、一次転写ローラ４７にトナーの帯電極性と逆極性の正極性の一次転写電圧が印加されることで、中間転写ベルト５０に一次転写される。これにより中間転写ベルト５０上に各色のトナー像が順次重ね合わされてフルカラーのトナー像が形成される。

その後、トナー像は中間転写ベルト５０の回転により二次転写部Ｎに送られる。そして二次転写部Ｎにおいて二次転写ローラ６１にトナーの帯電極性と逆極性で、且つ、定電圧制御された二次転写電圧が印加されることで、中間転写ベルト５０上のトナー像がシートＳに二次転写される。

本実施形態では、二次転写電圧の制御に定電圧制御を用い、二次転写電圧として＋１～＋７ｋＶ程度の直流電圧を印加し、＋４０～＋１２０μＡ程度の二次転写電流を流す。二次転写対向ローラ４５ａの芯金は、接地電位に接続されている。なお、本実施形態では、二次転写ローラ４５ｂに電圧を印加して二次転写を行う構成について説明しているものの、二次転写対向ローラ４５ａに電圧を印加して二次転写を行う構成としてもよい。

トナー像が転写されたシートＳは、定着装置４６に送られる。そして定着装置４６により加熱、加圧処理が施されてトナー像がシートＳに定着される。その後、シートＳは、画像形成装置Ａの外側に排出される。

なお、感光ドラム５１から一次転写ローラ４７にトナー像の一次転写が行われた後、感光ドラム５１は、前露光装置５４により表面を除電される。その後、感光ドラム５１に所定の押圧力でカウンター当接するドラムクリーナ５５により、感光ドラム５１の表面に残留したトナーが掻き取られて除去される。また二次転写後に中間転写ベルト５０上に残留したトナーは、ベルトクリーナ８０により除去される。

＜制御部＞
次に、画像形成装置Ａのシステム構成の概要について説明する。

図２は、画像形成装置Ａのシステム構成の一部を示すブロック図である。図２に示す様に、画像形成装置Ａは、ＣＰＵ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、入出力回路３４を有する制御部３０を備える。

ＲＯＭ３２は、制御プログラムやテーブル等の各種データを記憶する。ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２に格納された制御プログラムや情報に基づいて各種の演算処理を行う。ＲＡＭ３３は、データを一時的に記憶する。

つまり制御部３０は、ＣＰＵ３１が、ＲＯＭ３２に格納された制御プログラムに基づいてＲＡＭ３３を作業領域に用いながら画像形成装置Ａの各デバイスを制御する。そして各デバイスの制御を通じて感光ドラム５１上のトナー像の形成など、上述した画像形成動作を実行する。

入出力回路３４は、外部と信号の入出力を行う。ＣＰＵ３１は、入出力回路３４を介して、シート給送部（不図示）、画像形成部４０、後述する操作部７０などと接続されており、各部と信号をやり取りして制御を行う。

また制御部３０には、操作部７０が接続されている。操作部７０は、操作ボタンが液晶パネルの画面上に配置されたタッチパネル方式の部材である。ユーザは、操作部７０を操作することで、画像形成に関する各種の設定を行うことや、画像形成ジョブを実行させることができる。また制御部３０は、操作部７０から信号を受けて、画像形成装置Ａの各種デバイスを動作させる。

また制御部３０には、機内温度を検出する温度センサ７１と、機内湿度を検出する湿度センサ７２が接続されている。温度センサ７１により検出された温度と、湿度センサ７２により検出された湿度は、信号として制御部３０に入力される。

また制御部３０には、帯電ローラ５２に電圧を印加する帯電電源７３、現像スリーブ２４に電圧を印加する現像電源７４、一次転写ローラ４７に電圧を印加する一次転写電源７５、二次転写ローラ６１に電圧を印加する二次転写電源７６が接続されている。制御部３０は、これらの電源を制御して、各部材に電圧を印加する。

また一次転写電源７５には、電圧センサ７５ａと電流センサ７５ｂが接続されている。電圧センサ７５ａは、一次転写電源７５から一次転写ローラ４７に印加される電圧の値を検出する。電流センサ７５ｂは、一次転写電源７５から一次転写ローラ４７に電圧が印加された際に流れる一次転写電流の値を検出する。なお、一次転写電源７５、電圧センサ７５ａ、電流センサ７５ｂは４つの一次転写ローラ４７に対応してそれぞれ４つずつ設けられており、制御部３０はこれらの各々を個別に制御することができる。

また二次転写電源７６には、電圧センサ７６ａと電流センサ７６ｂが接続されている。電圧センサ７６ａは、二次転写電源７６から二次転写ローラ６１に印加される電圧の値を検出する。電流センサ７６ｂ（電流検出手段）は、二次転写電源７６から二次転写ローラ６１に電圧が印加された際に流れる二次転写電流の値を検出する。

＜ＡＴＶＣ制御＞
二次転写プロセスでは、二次転写ローラ６１から中間転写ベルト５０を介して二次転写対向ローラ６２に電流が流れる。ここで画像形成装置Ａの使用に伴い、二次転写ローラ６１、中間転写ベルト５０、二次転写対向ローラ６２の電気抵抗は変化する。このため、二次転写プロセスにおいて所望の二次転写電流を流したい場合、この電気抵抗の変化に応じて二次転写ローラ６１に印加する電圧の値を補正する必要がある。

そこで画像形成装置Ａは、二次転写ローラ６１、中間転写ベルト５０、二次転写対向ローラ６２の電気抵抗の変化に応じて、二次転写電圧の値を補正するＡＴＶＣ制御（他のモード）を行う。以下、ＡＴＶＣ制御について説明する。

ＡＴＶＣ制御は、非画像形成時に行われる。まず制御部３０は、二次転写電源７６から二次転写ローラ６１に数種類の電圧を印加する。この時、電圧センサ７６ａは、二次転写ローラ６１に印加された数種類の電圧の値をそれぞれ検出する。また電流センサ７６ｂは、二次転写ローラ６１に数種類の電圧が印加された際に流れる電流の値をそれぞれ検出する。次に制御部３０は、二次転写ローラ６１に印加された数種類の電圧の値と、その時に流れる電流の値の関係から、二次転写プロセスで出力したい目標電流を流すことができる二次転写電圧Ｖｂの値を決定する。

例を挙げると、まず二次転写電源７６から二次転写ローラ６１に電圧ε１を印加し、その時に流れる電流ω１を電流センサ７６ｂで検出する。電流センサ７６ｂにより検出された電流の値が目標電流の値より小さい場合、次に二次転写電源７６から二次転写ローラ６１に電圧ε１よりも大きい電圧ε２を印加し、その時に流れる電流ω２を電流センサ７６ｂで検出する。その後、電圧ε１と電流ω１の関係、及び、電圧ε２と電流ω２の関係を直線近似し、目標電流を流すことができる二次転写電圧Ｖｂの値を求める。なお、印加する電圧の種類は、２種類に限られず、３種類以上であってもよい。

また二次転写プロセスでは、二次転写ローラ６１から中間転写ベルト５０、シートＳを介して二次転写対向ローラ６２へ二次転写電流が流れる。このため、ＡＴＶＣ制御の実行時よりもシートＳの分だけインピーダンスが高くなる。従って、ＡＴＶＣ制御で決定された二次転写電圧Ｖｂでは、所望の二次転写電流を流すことができずに、転写不良となってしまう。

そこで、シートＳによるインピーダンスの上昇を考慮し、所望の二次転写電流を流すために必要な電圧であるシートＳの分担電圧Ｖｐを、ＡＴＶＣ制御で決定された二次転写電圧Ｖｂに加えて印加する。つまり二次転写プロセスでは、二次転写電圧としてＶｂ＋Ｖｐの電圧を印加する。

シートＳの分担電圧Ｖｐは、シートＳの種類、坪量、画像形成装置Ａの機内温湿度、分担電圧Ｖｐの値が関連付けられたテーブル（不図示）がＲＯＭ３２に記憶されている。制御部３０は、ユーザが操作部７０やパーソナルコンピュータ等を操作して選択したシートＳの種類や坪量、温度センサ７１や湿度センサ７２により検出された機内温湿度から、テーブル（不図示）を参照して分担電圧Ｖｐを決定する。

＜設定モード＞
上述した通り、二次転写電圧の値は、ＡＴＶＣ制御やテーブル（不図示）により決定される。しかしながら、画像形成に用いられるシートＳの水分量や電気抵抗が標準的なシートと大きく異なる場合、テーブル（不図示）で設定される分担電圧Ｖｐの値では、所望の二次転写電流が流れず、転写不良となるおそれがある。例えば画像形成に用いられるシートＳの水分量が標準的なシートよりも著しく低い場合、テーブル（不図示）で設定される分担電圧Ｖｐで二次転写を行うと異常放電が起きるおそれがある。

そこで画像形成装置Ａは、画像形成に用いられるシートＳの種類や水分量などに応じて二次転写電圧を調整し、適正な二次転写電圧を設定する一連のモードである設定モードを実行する。以下、この設定モードについて、図３に示すフローチャートを用いて説明する。

図３に示す様に、まずユーザは操作部７０（シート設定部）を操作して、画像形成に用いるシートＳが収容されたシートカセット（不図示）を選択する（Ｓ１）。これによりシートＳの種類とサイズが指定される。ここでシートカセットに収容されているシートＳの種類やサイズは、ユーザが操作部７０を操作することで、シートカセット毎にＲＯＭ３２に記憶させて登録することができる。本実施形態では、登録方法として、Ａ３の普通紙やＡ４の厚紙等、定型のシートＳのサイズや坪量に応じて登録する方法、シートＳの銘柄情報を登録する方法、シートＳのサイズや坪量をユーザが直接入力して登録する方法の３種類の方法で登録することができる。なお、シートＳの銘柄情報は、ＲＯＭ３２に予め複数登録されており、ユーザはその中からシートＳの銘柄を選択する。シートＳの種類とサイズが指定されると、操作部７０の表示画面は、図４（ａ）に示す画面となる（Ｓ２）。

次にユーザは、操作部７０の図４（ａ）に示す画面において、後述するパッチ画像を形成する際の二次転写電圧の範囲を設定する（Ｓ４）。具体的には、パッチ画像を形成する際の二次転写電圧の基準値（中心値）を±２０レベルで設定する。つまり操作部７０は、パッチ画像を形成する際の二次転写電圧の値を設定する電圧設定部である。ここで基準値として「０」が選択された場合、そのシートＳに関してＲＯＭ３２に記憶されている不図示のテーブルで設定された分担電圧Ｖｐに対して、上述したＡＴＶＣ制御で設定された二次転写電圧Ｖｂを足し合わせた値が二次転写電圧の値として選択される。つまりＲＯＭ３２には、シートＳの種類及びサイズと、設定モードにおけるパッチ画像を形成する際の二次転写電圧の基準値とが関連付けられたデータが記憶されている。そして図４（ａ）に示す画面には、ステップＳ１で指定されたシートＳの種類及びサイズに関連付けられた、ＲＯＭ３２に記憶されている基準値がデフォルトで表示される。なお、画像形成装置Ａの出荷時には、全ての種類やサイズのシートＳに関連付けられた基準値は「０」となっている。

また本実施形態では、１レベルが１５０Ｖとなっている。このため、例えば基準値として「＋１」を選択した場合、そのシートＳに関してテーブル（不図示）で設定される分担電圧Ｖｐの値に対して１５０Ｖを加えた電圧と、ＡＴＶＣ制御で設定された二次転写電圧Ｖｂを足し合わせた値が基準値となる。つまり本実施形態では、パッチ画像を形成する際の二次転写電圧の基準値を３０００Ｖの範囲で設定可能となっている。なお、１レベルに対応する電圧値や、設定可能なレベルの個数等はこれに限られず、他の任意の数値としてよい。

次に、設定モードをシートＳの片面で実施するか、両面で実施するかを設定する（Ｓ５）。その後、図４（ａ）に示す「テストページの出力」ボタンをユーザが押すことで、基準値に対して±５レベルで二次転写電圧を切り替えて１１個のパッチ画像（検査用画像）がシートＳに転写される（Ｓ６）。即ち制御部３０は、二次転写ローラ６１に印加する二次転写電圧を基準値を中心に所定の範囲内で１５０Ｖ（所定値）ごとに切り替えて、シートＳに複数のパッチ画像を転写する。つまり制御部３０は、二次転写ローラ６１に異なる複数の電圧を印加させ、この複数の電圧を印加させた時に転写される複数のパッチ画像を出力させる。

例えば画像形成に用いられるシートＳとして、坪量３５０ｇ／ｍ^２、Ａ３サイズの両面コート紙が選択され、基準値を「０」とした場合、基準となる二次転写電圧の値は２５００Ｖである。従って、２５００Ｖを基準として、二次転写電圧を１７５０Ｖ～３２５０Ｖの間で１５０Ｖずつ切り替えた１１個のパッチ画像が形成される。

なお、パッチ画像を形成する際の二次転写電圧のレベルの下限値は「－２０」、上限値は「＋２０」である。このため、例えば基準値として「＋１７」が選択された場合であっても「＋２０」より上のレベルのパッチ画像は形成されず、「＋２０」を越えた分は「＋２０」のパッチ画像が繰り返し形成される。つまり「＋１２」～「＋１９」までのパッチ画像が１個ずつと、「＋２０」のパッチ画像が３個形成される。

図５（ａ）は、搬送方向の長さが４２０～４８７ｍｍのシートＳにパッチ画像を形成した様子を示した図である。図５（ｂ）は、搬送方向の長さが２１０～４１９ｍｍのシートＳにパッチ画像を形成した様子を示した図である。図５に示す様に、各々のパッチ画像の付近には、二次転写電圧のレベルが記載されている。また１１個のパッチ画像が１枚のシートＳに収まらない場合、２枚のシートＳにパッチ画像を形成する。なお、本実施形態では、Ａ４サイズのシートＳにパッチ画像を形成する場合、２枚のシートＳに１１個のパッチ画像が収まらないため、例外的に１０個のパッチ画像がシートＳに形成される。

ここでパッチ画像のサイズは、ユーザが転写性を判別しやすい大きさである必要がある。ブルー色のベタ画像、ブラック色のベタ画像の転写性は、パッチ画像のサイズが小さいと判別が困難となる。そこでパッチ画像の大きさは、１０ｍｍ角以上が好ましく、２５ｍｍ角以上であれば更に好ましい。

次に、図４（ａ）に示す「ＯＫ」ボタンをユーザが選択すると、図４（ｂ）に示す画面が表示される。ユーザは、シートＳに形成された１１個のパッチ画像の中から、転写性が最適なパッチ画像を選択する。そして、図４（ｂ）に示す画面上で、その選択されたパッチ画像に併記された二次転写電圧のレベルを入力する（Ｓ７、Ｓ８）。つまり操作部７０は、選択されたパッチ画像（選択画像）を入力する選択部である。その後、図４（ｂ）に示す「ＯＫ」ボタンをユーザが押すと、制御部３０は、選択されたレベルに対応する二次転写電圧を通常の画像形成時に印加する二次転写電圧として設定して設定モードを終了する（Ｓ９）。

ここで二次転写電圧の値を小さい方から段階的に大きくし、ブルー等の２次色でトナーが転写される電圧が下限値の目安となる。また、この下限値から電圧の値を更に大きくし、ブラックのベタ画像、ハーフトーンの部分で画像不良が発生する電圧が上限値の目安となる。ユーザは、この上限値と下限値の範囲内で二次転写電圧のレベルを設定すると、良好な転写性が得やすくなる。

またシートＳに形成された１１個のパッチ画像の中で、最適な転写性のパッチ画像が無い場合、ステップＳ４に戻り、ユーザはパッチ画像を形成する際の二次転写電圧の基準値を再度選択する。その後、上記同様にパッチ画像を出力し、最適な転写性のパッチ画像を選択してレベルを入力する（Ｓ５～Ｓ８）。その後、図４（ｂ）に示す「ＯＫ」ボタンを選択して設定モードを終了する（Ｓ９）。

このように制御部３０は、設定モードにおいて、シートＳに転写された複数のパッチ画像の中からユーザによって選択されたパッチ画像に対応する電圧に基づいて、画像形成時に二次転写電源７６から二次転写ローラ６１に印加する電圧を設定する。これにより画像形成に用いられるシートＳの水分量や電気抵抗が標準的なシートと大きく異なる場合でも、良好な転写性を確保することができる。

ここで制御部３０は、過去の設定モードでステップＳ１で指定されたシートＳの種類とサイズと、今回の設定モードでステップＳ１で設定されたシートＳの種類とサイズが同じ場合、次の制御を行う。即ち、過去の設定モードで図４（ｂ）に示す画面上で設定された二次転写電圧のレベルを、今回の設定モードにおいてパッチ画像を形成する際の二次転写電圧の基準値のデフォルト設定として図４（ａ）に示す画面上に表示させる（Ｓ２、Ｓ３）。即ち、前回の設定モードで設定された、画像形成時に印加する二次転写電圧を、次回の設定モードにおいてパッチ画像を形成する際の二次転写電圧の基準値（中心値）として設定する。つまりＣＰＵ３１は、設定モードが行われる度に、ステップＳ１で指定されたシートＳの種類及びサイズに関連付けられた、ＲＯＭ３２に記憶されている二次転写電圧の基準値を、ステップＳ８で選択されたパッチ画像のレベルに書き換える。そして次回以降、そのシートＳに対して設定モードが実行された場合に、そして図４（ａ）に示す画面おいて、ＲＯＭ３２に書き換えられた基準値をデフォルト設定として表示させる。

その後、ユーザは、パッチ画像を形成する際の二次転写電圧の基準値を上記同様に設定する（Ｓ４）。つまりユーザは、操作部７０にデフォルト設定として表示された基準値を、操作部７０を操作して異なる値に変更することが可能である。なお、ＲＯＭ３２で書き換えられた後に設定モードでデフォルト設定として操作部７０に表示された基準値を、ユーザが変更できないように構成してもよい。

このように制御部３０は、パッチ画像が転写されるシートＳが過去の設定モードと今回の設定モードで同じ場合、次の制御を行う。即ち、制御部３０は、設定モードを過去に実行した際の、画像形成時に二次転写ローラ６１に印加する電圧の調整結果に基づいて、今回の設定モードにおいてパッチ画像を形成する際に操作部７０に表示される二次転写電圧の基準値のデフォルト設定を変更する。これにより画像形成装置Ａの設置環境やシートＳの状態が少し変化した状況において、ユーザが二次転写電圧を微調整したい場合に、二次転写電圧の設定を初めからやり直すことなく、最適な二次転写電圧が見つけやすくなる。このため、設定モードの実行時間の長期化を抑制することができる。

つまりパッチ画像を形成する際の二次転写電圧の設定が初期化される設定では、パッチ画像を形成した際に最適な二次転写電圧が見つからずにパッチ画像を再度形成しなければならないことがある。これに対して本実施形態のように過去に実行した設定モードの結果を反映させることで、パッチ画像の形成を繰り返すことなく、設定モードの実行時間の長期化を抑制することができる。またユーザが過去の設定モードの結果を呼び出すことなく、デフォルト設定で過去の設定モードの結果を用いることができるため、過去の設定モードの結果を簡単に用いることができ、ユーザビリティを向上させることができる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置Ａの第２実施形態について説明する。第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。

第１実施形態では、制御部３０は、過去の設定モードで選択されたパッチ画像に対応する二次転写電圧のレベルをそのまま、次回の設定モードにおけるパッチ画像形成時の二次転写電圧の基準値のレベルとして操作部７０に表示させていた。これに対して本実施形態では、制御部３０は、過去の設定モードで選択されたパッチ画像に対応する二次転写電圧の８０％に相当するレベルを、次回の設定モードにおけるパッチ画像形成時の二次転写電の基準値のレベルとして操作部７０に表示させる。

例えば前回の設定モードで選択されたパッチ画像に対応する二次転写電圧のレベルが「＋１５」とする。この場合、制御部３０は、次回の設定モードにおける図４（ａ）に示す画面において、パッチ画像を形成する際に設定する二次転写電圧の基準値のレベルとして「＋１２」をデフォルト設定として表示させる。

これは次の理由によるものである。即ち、二次転写不良が発生する原因は、画像形成装置Ａの設置環境の変化やシートＳの状態の変化に加えて、他の様々な要因が重なっていることが多い。このため、必ずしも前回の設定モードで設定された二次転写電圧を基準としてパッチ画像を形成することで最適な二次転写電圧が見つかるとは限らない。つまり反映させる二次転写電圧の値を少し抑えた方が、限られたパッチ画像の個数の中で最適な二次転写電圧が見つかる可能性もあるためである。

（第３実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置Ａの第３実施形態について説明する。第１、第２実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。

図６は、本実施形態に係る画像形成装置Ａの断面概略図である。図６に示す様に、本実施形態の画像形成装置Ａは、シート搬送方向における定着装置４６の下流側に、パッチ画像を検出するインラインの分光センサ９０が設けられている。その他の機械的な構成は、第１実施形態の構成と同様である。

図７は、分光センサ９０の模式図である。図７に示す様に、分光センサ９０は、シートＳ上に形成されたパッチ画像Ｔに光を照射する白色ＬＥＤ２０１と、パッチ画像Ｔから反射した反射光を波長ごとに分光する回折格子２０２を有する。また白色ＬＥＤ２０１から照射された光をパッチ画像Ｔに集光するとともに、パッチ画像Ｔから反射した光を回折格子２０２に集光するレンズ２０６を有する。

また分光センサ９０は、回折格子２０２により波長ごとに分解された光を検出する複数画素から成るラインセンサ２０３を有する。ラインセンサ２０３で検出された各画素の光強度値は、ＣＰＵ３１に入力されて各種の演算が行われてＲＯＭ３２に記憶される。

分光センサ９０は、シートＳの搬送方向と直交するシート幅方向に４つ配置されている。これら４つの分光センサ９０は、シート幅方向の異なる位置に複数形成されたパッチ画像をそれぞれ個別に検出する。なお、１つのパッチ画像を４つの分光センサ９０のうちの幾つかで検出し、その検出結果を平均処理するような使い方をしてもよい。

分光センサ９０によるパッチ画像の検出結果は、分光反射率データとしてＣＰＵ３１に入力され、そこで濃度演算が行われる。分光反射率データから濃度値への変換演算では、得られた各波長に対する分光反射率に対して、イエロー、マゼンダ、シアンのパッチ画像には、図８（ａ）に示すステータスＡフィルタが用いられる。ブラックのパッチ画像には、図８（ｂ）に示す視覚度分光特性（Ｖｉｓｕａｌ）が用いられる。ステータスＡフィルタや視覚度分光特性は、メモリ３１に記憶されている。

またＣＰＵ３１は、分光反射率に基づいて、ＣＩＥ（国際照明委員会）で規定されるＬａｂ値（色度値）を算出する。Ｌａｂ値の演算は、ＩＳＯ１３６５５で規定された演算方法により、ＪＩＳ Ｚ８７０１で規定される等色関数ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）や、ＪＩＳ Ｚ８７２０で規定される標準光分光分布ＳＤ５０（λ）を参照して行われる。

なお、分光センサ９０の校正処理として、白色基準板を用いた白色ＬＥＤ光量調整が行われて基準分光反射率に補正される。この校正処理は、公知の処理を任意に用いることができる。

＜設定モード＞
次に、本実施形態に係る分光センサ９０を用いた設定モードについて、図９に示すフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態で図３を用いて説明した工程と同じ処理を行う工程については、同じ符号を付してその説明を簡略化する。

図９に示す様に、まずユーザは操作部７０を操作して、画像形成に用いるシートＳが収容されたシートカセット（不図示）を選択する（Ｓ１）。次に、指定されたシートＳの種類とサイズが過去の設定モード実行時と同じ場合、過去の設定モードで設定された二次転写電圧のレベルを、今回の設定モードにおいてパッチ画像を形成する際の二次転写電圧の基準値のデフォルト設定として表示させる（Ｓ２、Ｓ３）。

次にユーザは、パッチ画像を形成する際に、そのパッチ画像を形成する際の二次転写電圧の基準値（中心値）と、設定モードをシートＳの片面で実施するか、両面で実施するかを設定する（Ｓ４、Ｓ５）。次に、図４（ａ）に示す「テストページの出力」ボタンをユーザが押すことで、基準値に対して±５レベルで二次転写電圧を切り替えて１１個のパッチ画像がシートＳに転写される（Ｓ６）。

次に、シートＳに形成されたパッチ画像は、分光センサ９０により検出される（Ｓ１０１）。分光センサ９０は、各パッチ画像の分光反射率データを制御部３０に出力する。制御部３０は、ブラックとグレー（ハーフトーン）のパッチ画像の分光反射率を濃度値に変換し、ブルーのパッチ画像の分光反射率をＬａｂ値に変換する。その後、制御部３０は、これらの濃度値とＬａｂ値が、予めＲＯＭ３１に記憶された所定値となるパッチ画像を選択し、そのパッチ画像に対応するレベルを図４（ｂ）に示す画面上の二次転写電圧のレベルとして自動入力する（Ｓ１０２）。つまり制御部３０は、分光センサ９０の検出結果に基づいて決定される画像形成時に二次転写ローラ６１に印加する電圧を、操作部７０の画面上にデフォルト設定として表示する。

なお、制御部３０は、パッチ画像の分光反射率から変換された濃度値及びＬａｂ値がＲＯＭ３２に予め設定された所定値とならない場合、所定値に最も近い濃度値及びＬａｂ値のパッチ画像を選択する。しかしながら、このような場合に第１実施形態のステップＳ７のように二次転写電圧の基準値を変えてパッチ画像を再度形成する構成としてもよい。

次にユーザは、図４（ｂ）に示す画面において、自動入力された二次転写電圧のレベルを確認し、問題がなければ「ＯＫ」ボタンを押す。またユーザが二次転写電圧のレベルを変更したい場合、手動でレベルを入力して「ＯＫ」ボタンを押す。これにより制御部３０は、選択されたレベルに対応する二次転写電圧を通常の画像形成時に印加する二次転写電圧として設定して設定モードを終了する（Ｓ９）。なお、制御部３０は、このような確認画面を表示させず、分光センサ９０の検出結果に基づいて画像形成時に二次転写ローラ６１に印加する電圧を設定する構成としてもよい。

このように本実施形態では、分光センサ９０によりパッチ画像を検出し、その検出結果に応じて制御部３０がパッチ画像を選択して自動入力する。これによりユーザがパッチ画像を比較するプロセスが省略又は簡易化され、二次転写電圧の設定を簡易化することができる。

なお、本実施形態では、分光センサ９０により出力された分光反射率データに基づいて制御部３０がパッチ画像の濃度値とＬａｂ値を算出し、これらの値に基づいて転写性が最適なパッチ画像を選択した。しかし本発明はこれに限られず、例えば分光センサ９０を用いてシートＳとパッチ画像の色差Ｖを求め、この色差Ｖに基づいてパッチ画像を選択する構成としても、上記同様の効果を得ることができる。

ここで色差Ｖとは、Ｌａｂの３次元空間における２点間距離を求めているものであり、次の式１によって算出する。
Ｖ＝（（シートＳのＬ要素－パッチ画像ＴのＬ要素）^２＋（シートＳのａ要素－パッチ画像Ｔのａ要素）^２＋（シートＳのｂ要素－パッチ画像Ｔのｂ要素）^２）^０．２・・・（１）

また本実施形態では、パッチ画像を検出する画像検出手段として分光センサ９０を用いたものの、分光センサ９０の代わりにＣＩＳタイプやＣＣＤタイプのイメージセンサを用いてもよい。この場合、イメージセンサは、レッド、グリーン、ブルーに対応したフィルタを通して光強度を検出し、制御部３０はこの光強度を濃度値に換算して演算する。制御部３０は、濃度値が予めＲＯＭ３２に記憶された所定値となるパッチ画像を選択し、このパッチ画像に対応する二次転写電圧のレベルを図４（ｂ）に示す画面上の二次転写電圧のレベルとして自動入力する。

また本実施形態では、シートＳの搬送路上に分光センサ９０を配置したものの、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、例えば画像形成装置Ａの装置本体の上部に分光センサ９０を配置し、パッチ画像が形成されたシートＳをユーザが分光センサ９０上に載置してスキャンする構成としてもよい。

３０…制御部
５０…中間転写ベルト（像担持体）
５１…感光ドラム（感光体）
６１…二次転写ローラ（転写部材）
７０…操作部（電圧設定部、シート設定部）
７６…二次転写電源（電源）
７６ｂ…電流センサ（電流検出手段）
９０…分光センサ（画像検出手段）
Ａ…画像形成装置
Ｓ…シート

Claims (3)

1. 像担持体と、
   電圧が印加されることで、前記像担持体に担持されたトナー像をシートに転写する転写部材と、
   非画像形成時において、前記像担持体に担持されたトナー像をシートに転写する転写部に記録材がない状態で前記転写部材に印加される電圧と、前記転写部材に流れる電流との関係に基づいて決定される第１分担電圧と、記録材の種類に基づいて予め決定された第２分担電圧と、に基づいて画像形成時に前記転写部材に印加する転写電圧を設定する第１設定モードと、前記転写部材に複数の異なるテスト電圧を印加させて複数の検査用画像を前記像担持体からシートに転写することにより形成されるテストチャートを出力し、該テストチャートに基づき、画像形成時に前記転写部材に印加する転写電圧を設定可能な第２設定モードと、をそれぞれ実行可能な制御部と、
   前記第２設定モードにおいて、前記テストチャートを出力した後、前記転写電圧を設定する前に、前記複数の検査用画像に紐づいた入力値を入力可能な操作部と、を備え、
   前記複数の異なるテスト電圧は、前記第１設定モードで決定された前記第１分担電圧と、所定の基準値に紐づけられた所定の分担電圧と、に基づいて設定される基準電圧と、前記基準電圧に連動して設定され、前記基準電圧より低い電圧レベルを有する複数の第１テスト電圧と、前記基準電圧に連動して設定され、前記基準電圧より高い電圧レベルを有する複数の第２テスト電圧と、を含み、
   前記制御部は、前記第２設定モードにおいて、前記第１設定モードで決定された前記第１分担電圧と、前記操作部から入力される前記入力値と、に基づいて、前記転写電圧を設定するように構成されており、
   前回の前記第２設定モードを実行する記録材の種類と、次回の前記第２設定モードを実行する記録材の種類が同一である場合、前記制御部は、前回の前記入力値に基づき、次回の前記第２設定モードで用いられる前記所定の基準値に紐づけられた前記所定の分担電圧を更新することを特徴とする画像形成装置。
2. 次回の前記第２設定モード時に印加する前記基準電圧は前記操作部から変更可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記検査用画像の濃度に関する情報を検出可能な画像検出手段を備え、
   前記制御部は、前記第２設定モードにおいて、前記第１設定モードで設定された前記第１分担電圧と、前記画像検出手段で検知された検知結果と、に基づいて、前記転写電圧を設定するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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